一种带可调输入电阻的LVDS接收电路制造技术

技术编号:4270797 阅读:345 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种带可调输入电阻的LVDS接收电路,在标准的LVDS信号输入下,LVDS接收电路设置了ESD保护模块、可调匹配电阻模块和信号转换模块,可调匹配电阻模块在一定的输入电流下,通过接收不同的控制信号选择不同的输入电阻产生合适的电压提供给下一级恢复比较器,由于输入电阻可调技术,通过选择不同的电阻,可以使该接收器在不同的输入电流下正常工作。这种技术既能扩大LVDS接收器的应用场合,又能在高速信号输入的情况实现阻抗匹配的功能,整个电路在结构上呈对称结构,方便了后端版图的设计工作,整个电路可以当成一个独立的功能模块应用于各种系统中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路
,尤其是涉及一种带可调输入电阻的LVDS接收电 路。
技术介绍
随着微处理器速度的不断提高,在一些大的系统中比如无线通信网络系统中对数 据转换芯片的数据传输能力要求在不断提高。同时随着CMOS工艺的发展,使得芯片内部的 工作的频率越来越高,因此需要实现数据在芯片与芯片或与外部数据源之间的高速传输。 通过采用LVDS格式的信号能够有效地进行高速的数据传输,但是由于芯片内部处理的只 能是CMOS形式的信号数据格式,所以需要采用LVDS接口电路来实现两者之间的格式转换。 进行数据传输可以选择的数据传输方式有基本的CMOS信号传输方式、 ECL(Emitter Couple Logic)传输方式、LVDS信号传输方式。它们的特点分别是CM0S信 号传输所需要的管脚少,即一路信号只需要一个管脚,同时其不需要相对应的编码和解码 的电路,使用起来方便。但是COMS信号的对电路的干扰大,尤其是在高频的情况下。ECL 传输方式需要的管脚小,该数据传输方式速度快,驱动能力强、且噪声小。但是缺点是功耗 大和需要负电源。LVDS的传输方式需要相应的解码和译码电路,而且传输一路信号需要两 个管脚,但是它有着高的传输能力、低噪声、低功耗、集成能力强的优点,因此非常适用于高 频、高速的传输环境下。该方法提出了一种新的用于LVDS信号接收电路结构,而且实现也 相对比较简单。 传统的LVDS接收电路存在的问题是内部为固定且不可调的100 Q输入电阻,这 样存在的问题是当芯片在使用时不能根据外部条件进行相应的调节,如当要考虑PCB走线 电阻,尤其是在高速的情况下,这种输入的阻抗匹配功能显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种带可调输入电阻的LVDS 接收电路,可以对接收电路的输入阻抗进行一定范围的手动或者自动调节,能在高频的情 况下实现阻抗匹配,减少信号的反射、增大电路的应用范围。 本专利技术的上述目的是通过如下技术方案予以实现的 —种带可调输入电阻的LVDS接收电路,由ESD保护模块、可调匹配电阻模块和信 号转换模块组成,其中ESD保护模块由二极管Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6和电阻Rl、 R2、 R3、 R4 组成,二极管Dl的正端接地,负端接信号I_in+的输入端,二极管D4的正端接地,负端接信 号I」n_的输入端,二极管D2的正端接信号I」n+的输入端,负端接电源VDD, 二极管D5的 正端接信号I」n_的输入端,负端接电源VDD,电阻Rl的一端接电源VDD,另一端接信号I_ in+的输入端,电阻R3的一端接电源VDD,另一端接信号I_in_的输入端,电阻R2的一端接 信号I」n+的输入端,另一端接二极管D3的正端和信号转换模块的一个输入端,二极管D3 的负端接电源VDD,电阻R4的一端接信号I_in_的输入端,另一端接二极管D6的正端和信3号转换模块的另一个输入端,二极管D6的负端接电源VDD ;可调匹配电阻模块的两个输出端分别接输入信号I_in+与I_in_的输入端,并且可调匹配电阻模块由n个并联电路组成,其中前n-l个并联电路中每个并联电路包括两个电阻和连接在两个电阻之间的一个开关,第n个并联电路仅包括一个初始电阻RO,输入外部控制信号的n-1个输入控制端分别控制所述前n-1个并联电路中的n-1个开关, n为正整数。 在上述带可调输入电阻的LVDS接收电路中,可调匹配电阻模块每个并联电路中的开关为NMOS开关或PMOS开关中的一个。 在上述带可调输入电阻的LVDS接收电路中,可调匹配电阻模块每个并联电路中的开关由NMOS开关和PMOS开关共同组成,NMOS开关和PM0S开关同时导通或关断,所述n-l个输入控制端中的每一个控制端分为两路, 一路与所述NMOS开关直接连接,另外一路经反向器后与所述PMOS开关连接,其中NMOS开关与PMOS开关的位置可以互换。在上述带可调输入电阻的LVDS接收电路中,二极管Dl与D4构成对地的保护,二极管D2、 D3、 D5、 D6和电阻Rl、 R2、 R3、 R4起到限流保护和对电源的ESD保护。 在上述带可调输入电阻的LVDS接收电路中,可调匹配电阻模块前n-l个并联电路中每一个并联电路的两个电阻的阻值相等,设第一路电阻为R,则第二路、第三路......第n-1路中电阻的阻值依次为2R、4R......2n—力, n为正整数。 本专利技术与现有技术相比的有益效果是 (1)本专利技术LVDS接收电路中由于采用可调匹配电阻模块,可以通过向各个输入控制端输入控制信号,选择不同的输入电阻产生合适的电压提供给下一级恢复比较器,由于输入电阻可调,通过选择不同的电阻,可以使接收电路在不同的输入电流下正常工作,在高频情况下实现阻抗匹配,减少信号的反射,同时也可以更好地实现阻抗匹配并为下一级比较器提供适当的电压以便其更好的进行数据转换; (2)本专利技术LVDS接收电路由于加入可调匹配电阻模块,可以对接收电路的输入阻抗进行一定范围的手动或者自动调节,这样能允许不同范围的输入信号,增大电路的应用范围、减少接收电路对输入信号的硬性要求,同时也适合重复利用,减少对LVDS接收电路的反复设计。 (3)本专利技术LVDS接收电路的整个电路为对称结构,能够在后期的版图设计和布局时充分利用对称性来减少失调误差,使整个电路模块可以当成一个独立功能单元应用于各种大的系统设计。附图说明 图1为本专利技术带可调输入电阻的LVDS接收电路的结构示意图。 图2为本专利技术LVDS接收电路中可调匹配电阻模块结构示意图; 图3为本专利技术LVDS接收电路中可调匹配电阻模块的具体电路结构实现图; 图4为本专利技术当控制信号C2^C。 = 000时可调匹配电阻模块等效电路图; 图5为本专利技术当控制信号= 001时可调匹配电阻模块等效电路图; 图6为本专利技术当控制信号= 010时可调匹配电阻模块等效电路4 图7为本专利技术当控制信号 图8为本专利技术当控制信号GQC。 图9为本专利技术当控制信号GQC。 图10为本专利技术当控制信号 图11为本专利技术当控制信号=011时可调匹配电阻模块等效电路图; =100时可调匹配电阻模块等效电路图; =101时可调匹配电阻模块等效电路图; =110时可调匹配电阻模块等效电路图; =111时可调匹配电阻模块等效电路图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的描述 如图1所示为本专利技术带可调输入电阻的LVDS接收电路的结构示意图,由图可知可调输入电阻的LVDS接收电路包括二极管和电阻组成的ESD保护模块、由选择开关和电阻组成的可调匹配电阻模块和由比较器组成的信号转换模块,其中输入的电流信号Ijn+和I_in-首先经过ESD保护模块,然后通可调匹配电阻模块转换成相应的电压信号传送给下级信号转换模块。 其中ESD保护模块由二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6和电阻R1、R2、R3、R4组成,二极 管D1的正端接地,负端接信号I_in+的输入端,二极管D4的正端接地,负端接信号I_in_的 输入端,二极管D2的正端接信号I_in+的输入端,负端接电源VDD,二极管D5的正端接信 号I」n-的输入端,负端接电源VDD ;电阻R1的一端接电源VDD,另一端接本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种带可调输入电阻的LVDS接收电路,其特征在于由ESD保护模块、可调匹配电阻模块和信号转换模块组成,其中ESD保护模块由二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6和电阻R1、R2、R3、R4组成,二极管D1的正端接地,负端接信号I_in+的输入端,二极管D4的正端接地,负端接信号I_in-的输入端,二极管D2的正端接信号I_in+的输入端,负端接电源VDD,二极管D5的正端接信号I_in-的输入端,负端接电源VDD,电阻R1的一端接电源VDD,另一端接信号I_in+的输入端,电阻R3的一端接电源VDD,另一端接信号I_in-的输入端,电阻R2的一端接信号I_in+的输入端,另一端接二极管D3的正端和信号转换模块的一个输入端,二极管D3的负端接电源VDD,电阻R4的一端接信号I_in-的输入端,另一端接二极管D6的正端和信号转换模块的另一个输入端,二极管D6的负端接电源VDD;可调匹配电阻模块的两个输出端分别接输入信号I_in+与I_in-的输入端,并且可调匹配电阻模块由n个并联电路组成,其中前n-1个并联电路中每个并联电路包括两个电阻和连接在两个电阻之间的一个开关,第n个并联电路仅包括一个初始电阻R0,接收外部控制信号的n-1个输入控制端分别控制所述前n-1个并联电路中的n-1个开关;信号转换模块由比较器组成,n为正整数。...

【技术特征摘要】
一种带可调输入电阻的LVDS接收电路,其特征在于由ESD保护模块、可调匹配电阻模块和信号转换模块组成,其中ESD保护模块由二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6和电阻R1、R2、R3、R4组成,二极管D1的正端接地,负端接信号I_in+的输入端,二极管D4的正端接地,负端接信号I_in-的输入端,二极管D2的正端接信号I_in+的输入端,负端接电源VDD,二极管D5的正端接信号I_in-的输入端,负端接电源VDD,电阻R1的一端接电源VDD,另一端接信号I_in+的输入端,电阻R3的一端接电源VDD,另一端接信号I_in-的输入端,电阻R2的一端接信号I_in+的输入端,另一端接二极管D3的正端和信号转换模块的一个输入端,二极管D3的负端接电源VDD,电阻R4的一端接信号I_in-的输入端,另一端接二极管D6的正端和信号转换模块的另一个输入端,二极管D6的负端接电源VDD;可调匹配电阻模块的两个输出端分别接输入信号I_in+与I_in-的输入端,并且可调匹配电阻模块由n个并联电路组成,其中前n-1个并联电路中每个并联电路包括两个电阻和连接在两个电阻之间的一个开关,第n个并联电路仅包括一个初始电阻R0,接收外部控制信号的n-1个输入控制端分别控制所...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵耀华王宗民孔瀛刘福海周亮管海涛张铁良
申请(专利权)人:北京时代民芯科技有限公司中国航天时代电子公司第七七二研究所
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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